教案：2.1 群落的结构（第1课时）-【高效备课】高中生物2025-2026学年人教版（2019）选择性必修2同步资源

第第页2.1群落的结构第1课时教案一、教学目标1.识别群落，拟定视角，说出群落水平上研究的问题。（生命观念、科学思维）2.描述群落的种间关系、结构特征。（生命观念、科学思维）3.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。（科学探究）二、教学重点和难点1.教学重点：群落的结构特征。2.教学难点：从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。三、课时安排1课时四、教学过程【导入新课】引入以“问题探讨”引入，学生思考回答，老师提示。稻田中生活着多种底栖动物，如大脐圆扇螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等，在稻田中饲养中华绒螯蟹（俗称“河蟹），由于河蟹喜食底栖动物和杂草，底栖动物和杂草都会减少。同时，河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，因而有利于水稻的生长。讨论：1.河蟹与底栖动物（如螺类）的关系是怎样的？提示：河蟹捕食底栖动物，它们之间存在捕食关系；河蟹和某些底栖动物可能还会捕食水中的浮游生物，因此河蟹与底栖动物的种间关系可能还包括种间竞争。2.提高河蟹的种群密度，稻田中其他动物种群会发生怎样的变化？提示：河蟹的种群密度增大，会使很多生物种群的数量发生变化。河蟹会吃掉更多的底栖动物和杂草，导致底栖动物等的数量减少；河蟹的爬行活动对田泥有松动作用，可以改善田泥的土壤肥力而有利于水稻的生长，可能会引起以水稻为食物的其他动物的数量增加。有研究表明,养蟹稻田底栖动物的种类数、密度和多样性均低于常规稻田，且放蟹密度越大，降低得越明显。为保护底栖动物的多样性，可以在稻田中增加河蟹饵料的投喂量。【讲授新课】一、群落的概念1.概念：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫做群落。问题以“本节聚焦”再次引起学生的思考。2.科学方法视角决定问题——以群落和种群研究为例学生活动阅读P22。二、群落的物种组成1.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征每个群落都由一定的植物、动物和微生物组成。物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。展示我国从北方到南方群落的变化图片，引导学生归纳出越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。2.不同种群的物种丰富度不同（1）物种丰富度：一个群落中物种的数目。（2）物种丰富度是群落的首要特征，不同群落的物种丰富度是不同的。物种组成的规律：一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，组成群落的物种越丰富，群落结构也越复杂。从赤道到北极，动植物及微生物的种类逐渐减少，并且物种丰富度随海拔高度的增加而逐渐降低；水体中物种丰富度有随深度增加而降低的趋势。物种丰富度的变化规律：①随纬度增加，物种丰富度逐渐降低；②随海拔升高，物种丰富度逐渐降低；③随水深的增加，物种丰富度逐渐降低。3.优势种在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势，称为优势种。如武夷山常绿阔叶林中米槠，甜槠，木荷等4.常见种一些物种在群落中比较常见，但是对其他物种影响不大，它们不占优势，如，武夷山常绿阔叶林中狗脊，芒萁等。5.组成不同群落的优势种是不同的群落的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。由此可见，控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要。探究实践研究土壤中小动物类群的丰富度“研究土壤中小动物类群的丰富度”是课程标准中建议的一项活动，旨在使学生能从种群的组成上描述群落的结构特征。有条件的学校可以让学生依据教材中探究活动的要求与步骤，在野外采样，在实验室进行观察。这样做学生可以感受到采样地点真实的环境情况，利于学生建立群落与环境之间相互联系的观念；若无条件，也可以由教师事先将不同地点的土样采集到实验室（可用大塑料整理箱盛放），注明采集地点的环境（最好配有照片）。这样，学生在实验室便能进行该项探究活动。【实验原理】1.采集方法：取样器取样法即用一定规格的捕捉器（采集罐、吸虫器）进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。不适合采用“样方法”和“标志重捕法”的原因：许多土壤动物（如蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓、各种昆虫）有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查。2.丰富度统计方法（1）记名计算法：在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。（2）目测估算法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。【实验过程】1.提出问题群落中物种的组成与群落所处的环境有着密切的关系，教师应引导学生分析环境因素对群落物种组成的影响，可就此广泛提出问题，进而提炼出比较有探究价值的问题。教材中已列出一些问题，帮助引导、启发学生确定探究的问题。2.制订计划制订计划是科学研究的重要环节，在前面的各项探究活动中都强调了这方面的教学要求。本项探究活动的要求是让学生用列表的方法制订一份研究计划，教材中提供了式样，在教学中可以充分发挥学生的创造性，结合具体的探究问题制订可行的研究计划。3.实施计划本课题包括三个操作环节：取样、观察和分类、统计和分析。关于“取样”，教材中已作了比较详细的说明。使用诱虫器取样比较方便，且效果好，但时间可能要长一些。也可采用简易采集法：将采集到的土壤放在瓷盆内，用放大镜观察，同时用解剖针寻找。发现体形较大的动物，可用包着纱布的镊子取出；体形较小的动物可用吸虫管来采集。采集到的小动物可放入酒精溶液中，也可将活着的小动物放入试管中。“观察和分类”需要借助动物分类的专业知识，一般学生难以鉴别。教师可以事先将当地土壤中常见的小动物列好名册，供学生分类时参考。“统计和分析”的教学要求是让学生设计一个数据收集和统计表，并据此进行数据分析，这也是科学研究能力培养的重要方面。教学中要从科学、简明、美观等方面，对学生的设计进行评价。总结：讨论：1.如果要调查植物类群丰富度调查应如何对研究方法进行改进？（拓展）（1）调查方法：样方法。（2）样方最小面积的确定具体做法：随着样地面积的增大，样地内植物的种类数也在增加，当物种增加到一定程度时，通常把曲线开始变缓处所对应的面积作为最小面积。组成群落的种类越丰富，其最小面积越大一般情况下：乔木：最小面积为100m2灌木，最小面积为25m2草本，最小面积为1m2在调查群落的丰富度，也可以同时调查某植物的种群密度2.如果要调查水中小动物类群的丰富度应如何对研究方法进行改进？(P31)取样器：网兜、瓶子等。取样：定点（选取有代表性的地点取样）。定量（每次取样数量相同）三、种间关系群落中不同物种之间的关系包括原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等类型。1.原始合作①概念：两种生物共同生活在一起时，双方都彼此受益，但是分开后，各自独立生活。②特点：双方都受益，分开也能独立生活。③举例：海葵与寄居蟹。2.互利共生①概念：两者生活在一起，相互依赖，彼此有利。②特点：相互依赖，彼此有利。③举例：如豆科植物和根瘤，人和肠道细菌。3.捕食①概念：一种生物以另一种生物为食的现象。②特点：数量上呈现“被捕食者先增加先减少，捕食者后增加后减少”的不同步性变化。③举例：如羊吃草，狼吃鹿。4.寄生：，如植物和菟丝子，噬菌体和病毒，绦虫和猪。①概念：一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。②特点：寄主受害，寄生者受益，分开对寄生者不利。③举例：体内寄生，体表寄生5.竞争：，如牛和羊，田里的水稻和杂草。①概念：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。②特点：A.一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡即呈现“你死我活”的变化；B.相互抑制，呈现“此消彼长”的变化。思考讨论分析种间关系对群落的影响资料1：红尾鸲和鹟都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动，而鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在，那么无论是红尾鸲还是鹟，它们觅食生境的范围都比共存时更大。资料2：某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其他四种动物之间无捕食关系。在一个16m2的实验样地中，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该样地中占据优势，数量最多；再经过一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。讨论：1.红尾鸲和鹟的种间竞争对两个种群的分布有什么影响？提示：红尾鸲和鹟的食性比较相似，种间竞争导致两个种群的分布范围缩小，甚至错开。2.资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的？提示：海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖四种动物存在捕食关系，后四种动物以水中的浮游生物、腐殖质等为食，彼此存在种间竞争关系；自然状态下，这五种生物可以共存，但在人为去除捕食者——海星之后，而发生变化藤壶、贻贝、帽贝和石鳖之间是种间竞争，且占优势的物种随时间推移而发生变化。3.除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢？提示：影响群落的因素有自然因素和人为因素。自然因素有生物因素和非生物因素。除种间关系外，生物因素还有种内竞争等;非生物因素主要有光照、温度、水、无机盐等。【思维训练溯因推理】某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕食鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀儿乎绝迹之后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数虽竟然比原来还下降了。追溯原因，有人提出了以下可能：A.气候变化造成鲈鱼的食物短缺；B.短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食；C.捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退；D.人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。以上四种解释都有道理吗。你认为哪种是最可能的原因？作出推测后，应该怎样进一步判别？【提示】该题提出的四种解释，都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果，但仅根据所给信息判断，B说法是最可能的原因。这是因为，湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用，短吻鳄是顶级捕食者，捕食多种鱼类和其他动物，鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时，被它捕食的动物数量可能会增长，进而影响原本比较稳定的落结构，最终影响鲈鱼的种群数量。作出推测后，应深人调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种，看看它们的种群数量发生了哪些变化，从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理，也需要做更多调查。例如，调查湖泊所在地是否发生了气候变化，气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响，